Titel: | Ueber einen einfachen Aspirator für Laboratorien; von M. W. Johnson. |
Fundstelle: | Band 124, Jahrgang 1852, Nr. XLI., S. 172 |
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XLI.
Ueber einen einfachen Aspirator für Laboratorien;
von M. W.
Johnson.
Aus dem London Chem. Soc. Quarterly Journal, t. IV, p.
186 in den Annalen der Chemie und Pharmacie, 1852, Ztes Heft.
Mit einer Abbildung auf Tab. III.
Johnson, über einen einfachen Aspirator für
Laboratorien.
Die in Laboratorien gewöhnlich zur Erzeugung eines dauernden Luftstroms angewandte
Methode besteht darin, daß man aus einem großen, mit Wasser gefüllten Gefäß das
Wasser auslaufen läßt, welches dann durch ein gleiches Volum Luft ersetzt wird.
Apparate dieser Art sind wegen ihres großen Umfangs und der Nothwendigkeit,
fortwährend Wasser nachzufüllen, welche öftere Aufmerksamkeit erfordert, mit einiger
Unbequemlichkeit verbunden.
Die Beschäftigung mit Versuchen, wobei ein constanter Strom atmosphärischer Luft
erforderlich war (im Herbst 1848), führte mich auf eine einfache Einrichtung,
vermittelst deren die genannten Uebel vermieden werden können.
Diese Einrichtung beruht auf der durch die Einwirkung des Luftdrucks zu Stande
kommenden Saugkraft, welche ein unter einem gewissen Druck aus einer verhältnißmäßig
engen Oeffnung ausströmender Wasserstrahl ausübt. Man kann sich diese Kraft leicht
durch den Versuch anschaulich machen, wenn man in das verticale Ausflußrohr des
Wassers den einen Schenkel einer im rechten Winkel gebogenen Glasröhre, nicht weit
von der oberen Mündung des ersteren, horizontal einführt, während der andere
Schenkel der Glasröhre, senkrecht nach unten gewandt, in ein Gefäß mit Wasser
taucht. Man wird dann sehen, wie das Wasser in dem verticalen Schenkel der Glasröhre
mehr oder weniger hoch gehoben wird, und wie es sich unter gewissen Umständen sogar
mit dem Wasserstrom in dem Ausflußrohre vereinigen kann. Es ist klar, daß dieselbe
Kraft, welche das Wasser in der Glasröhre hebt, auch zur Erzeugung eines Luftstroms
gebraucht werden kann, und daß auf diese Weise der Hahn eines gewöhnlichen
Wasserleitungsrohrs als Aspirator dienen kann. Der Apparat selbst ist sehr einfach
und besteht aus einem kleinen, an beiden Enden offenen Cylinder von Messing,
Kautschuk oder Glas,
der bei C mit einem etwas engeren Rohre versehen ist,
wie es Fig.
21 darstellt. Die Größe der Stücke wechselt natürlich mit der des Hahns,
an welchem sie befestigt werden. Für das Laboratorium des Royal College of Chemistry in LondonProfessor Hofmann empfiehlt die Brauchbarkeit des
Apparats. Ueber das Princip desselben, welches das der Wassertrommel ist,
siehe polytechn. Journal Bd. CXXII S. 96., wo die Hähne
der Wasserleitung einen Durchmesser von ⅜ Zoll haben, wurden folgende
Dimensionen zweckmäßig gefunden: A 2 Zoll lang, ⅜
Zoll weit; B 1 Zoll lang, 2/8 Zoll weit; C 1 Zoll lang, 2/8 Zoll weit. — Die obere
Oeffnung des Cylinders A wird mit vulcanisirtem
Kautschuk mit der Mündung des Hahns verbunden; an das Ansatzstück B dieses Cylinders wird auf dieselbe Weise eine
Glasröhre befestigt, deren Länge je nach der Stärke des zu erzeugenden Luftstroms
wechselt. Das Rohr C wird mit dem Gefäße, durch welches
der Luftstrom geleitet werden soll, in Verbindung gesetzt. Bei dem Gebrauche wird
nun der Hahn bloß zum Theile geöffnet, weil das Wasser, wenn man es mit voller
Gewalt in den Apparat einströmen ließe, auch aus der Seitenöffnung C ausfließen würde, und man erhält dabei einen sehr
gleichmäßigen und reichlichen Luftstrom, der bei C
eingesogen wird und in einzelnen Blasen mit dem Wasser aus der untern Oeffnung
wieder austritt.
Ich führe einige mit diesem Apparate von mir angestellte Versuche an, welche zur
Erläuterung seiner Wirkungsweise dienen können.
Der Aspirator wurde, um den Einfluß eines erhöhten Drucks oberhalb des Hahns auf die
Stärke des erzeugten Luftstroms kennen zu lernen, an Hähne angelegt, welche sich in
drei verschiedenen übereinander gelegenen Zimmern, jeder 20 Fuß höher als der
andere, befanden. Der Erfolg war in jedem Falle der nämliche. Anders verhielt es
sich, wenn die an dem unteren Stücke B angebrachte Röhre
verlängert wurde, indem diese einen wesentlichen Einfluß auf die Stärke des
Luftstroms hatte. Verschiedene Versuche zeigten, daß ein beständiger und für
gewöhnliche Zwecke hinreichend starker Luftstrom durch eine Wassersäule, deren Höhe
den vierten Theil der Länge der unteren Röhre betrug, hindurch getrieben werden
konnte.
Dieses Gesetz gilt übrigens nur für Ansatzröhren von mäßiger Länge; bei sehr
bedeutender Verlängerung der unteren Röhre zeigte sich eine geringe Abnahme des
angegebenen Verhältnisses.
Es wurde an das untere Ende des Aspirators eine 25 Fuß lange Röhre befestigt und die
seitliche Oeffnung mit einem Gefäße, welches Quecksilber enthielt, in Verbindung
gesetzt; in das Quecksilber tauchte ein oben offenes Rohr. Hierbei wurde ein
constanter und hinlänglich schneller Luftstrom durch eine Quecksilbersäule von
5½ Zoll hindurchgetrieben. Die einer Quecksilbersäule von 5½ Zoll
entsprechende Wasserhöhe nun beträgt 5 Fuß, während der Luftstrom, den früheren
Resultaten gemäß, eine Wasserhöhe von vollen 6 Fußen hätte überwinden müssen; die
lange Ansatzröhre war indessen nicht vollkommen dicht, und wahrscheinlich ist hierin
die Ursache der minderen Kraft des Luftstroms zu suchen.
Es wurde ein Versuch angestellt, um das Verhältniß der Stärke des Luftstroms zu dem
für seine Erzeugung verbrauchten Wasservolum näher zu bestimmen.
Bei einer 8 Zoll langen und 2/8 Zoll weiten Ansatzröhre betrug die Menge der in 53
Secunden durch den Aspirator beförderten Luft 50½ Kubikzolle, womit ein
Verbrauch von 35,19 Kubikzollen Wasser verbunden war. Diesen Angaben, welche die
Mittelwerthe aus drei Versuchen sind, zufolge, würden für 1 Kubikz. Luft in 1
Secunde 0,69 Kubikz. Wasser erforderlich seyn. Bei dem gewöhnlichen Aspirator ist
das Volum des ausgetretenen Wassers gleich dem der eingesogenen Luft, und es würden
also bei unserem Aspirator 31 Proc. Wasser gewonnen werden können. Es leuchtet ein,
daß die Weite der Ansatzröhre diese Werthe in einer gewissen Ausdehnung modificiren
muß, allein da bei allen in Laboratorien in Anwendung kommenden Apparaten mehr die
Leichtigkeit ihres Gebrauchs und die Raumersparniß, als ein geringer Gewinn an Zeit
oder Kosten in Betracht kommt, so hielt ich es nicht für nöthig, auf diese Frage
näher einzugehen.